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考虑ICT系统作用的配电网可靠性评估方法研究

单晓东  
【摘要】:智能配电网是解决分布式可再生能源大规模并网运行控制和高效利用问题的有效方案,是未来配电网的发展方向。信息与通信技术(ICT,Information and Communication Technologies)作为配电网实现智能化的支撑技术,在配电网监测、保护、控制等方面应用越来越广泛,在改善配电网的可靠性方面发挥了重要作用。但是,随着配电网对ICT的依赖程度的增加,ICT系统对配电网可靠性的负面影响也逐渐凸显。因此,本文通过深入分析ICT系统对配电网可靠性影响机理,对智能配电网可靠性评估方法展开研究,旨在提高对ICT和一次系统融合配电系统的可靠性评估准确性,为配电网规划建设提供参考。主要研究工作如下:首先,分析配电网一次系统和ICT系统的耦合特性。综合考虑ICT系统元件状态、网络传输性能、拓扑结构和故障处理模式对含分布式电源(DG,Distributed Generation)配电网的影响,深入剖析智能配电网不同场景下ICT系统和一次系统的耦合作用机理,为可靠性模型的构建提供基础。其次,建立考虑ICT系统作用的配电网可靠性模型。考虑元件寿命影响和状态变化规律,建立ICT系统和一次系统常规元件可靠性模型;考虑信息链路拓扑、时延和误码概率分布特性,建立ICT系统连通可靠性模型和性能可靠性模型。通过分析光伏出力的间歇性和光储运行的相关性,建立光储联合出力模型。而后,提出改进的配电网可靠性评估方法。对ICT系统采用基于深度优先的最小路算法给出路由选择策略;基于上述可靠性模型,考虑信息的离散特性和电力的连续特性,分别对ICT系统和一次系统(包括分布式电源)进行非序贯和序贯蒙特卡罗抽样;根据抽样所得系统状态,综合考虑开关动作序列、路由选择和孤岛运行策略,建立考虑ICT系统作用的配电网可靠性融合评估方法。最后,建立智能配电网一次系统和ICT系统组网算例系统,通过计算指标验证并量化ICT系统对配电网可靠性的影响;通过灵敏度计算分析,对比不同网络负载率和设备故障率对配电网可靠性产生的间接影响的大小。根据算例分析结果为智能配电网规划提出相关建议。


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